DARWIN 200+, LAJIEN SYNTY 150+
Ikuinen evoluutio – ja evoluutiotutkimus
Evoluutio on kaikkialla
Darwinista evoluution tutkiminen tuntui salaisuuksien paljastamiselta, mutta nykypäivän biologeille evoluutio on jo itsestäänselvyys. Se näkyy jokapäiväisessä elämässämme: elintarvikkeissa, joita syömme tai lemmikkieläimissä, joita hoidamme. Ne on kaikki jalostettu tai ne polveutuvat tietystä kantamuodosta, kuten koira sudesta. Evoluution tutkimus on kuitenkin edennyt ulottuvuuksiin, joita Darwin ei olisi osannut kuvitellakaan. Tärkeimpiä edistysaskelia on ollut dna:n eli deoksiribonukleiinihapon löytyminen vuonna 1944 (Kuva 4). Dna on kromosomeissa sijaitsevien geenien rakennusaine. Äidin- ja isänpuoleisten geenien sekoittuessa syntyy määrättömästi geeniyhdistelmiä, joista yksilön ympäristön kannalta edullisimmat yleistyvät sukupolvien myötä ja epäedullisia häviää. Esimerkiksi eliön siivet ovat voineet kehittyä vuosimiljoonien aikana alun perin kävelemiseen tarkoitetuista raajoista. Lajien sukulaisuussuhteita voidaan myös määritellä vertailemalla niiden dna:n eroja. Hyttysen geeneistä 43 prosenttia on yhteneväisiä ihmisen kanssa, kanan geeneistä 79 prosenttia ja simpanssin geeneistä jopa 98,4 prosenttia. Ihmisen aivotoiminta on kuitenkin huomattavasti kehittyneempää kuin simpanssilla, ja vaikka geenit ovatkin suurimmaksi osaksi samanlaisia, niiden vaikutusten verkostot voivat olla erilaisia. Ihmisen erikoisuus on lisäksi hermosolujen ja niiden välisten synapsien valtava määrä, mikä helpottaa oppimista ja muistin toimintaa.
Evoluutiota tutkimalla löydetään aina jotain uutta. Jyväskylän yliopiston evoluutiotutkimuksen huippuyksikössä selvitetään esimerkiksi, miten pienet geenimuunnokset saavat aikaan suuria muutoksia tai miten jotkut geenit sopeutuvat paremmin muutoksiin kuin toiset.
Kuva 4. Elämän perusrakenteita ovat kromosomit, joiden sisältämässä DNA:ssa on eliösolujen kaikki geneettinen tieto. DNA kopioituu lähes aina täydellisesti uusiin soluihin ja osa DNA:n jaksoista eli geeneistä välittyy jälkeläisille hedelmöittymisen yhteydessä. A) Kromosomi kuvataan usein X:n muotoisena (metafaasivaihe), vaikka sen ulkoasu vaihteleekin solusyklin eri vaiheissa. B) Kromosomi koostuu yhtenäisestä DNA-juosteesta, joka on kietoutunut histoproteiinien ympärille. C) Emäsparit ovat dna:ssa esiintyviä rakenteita, jotka esiintyvät aina pareittain.
Esi-ihmisen jäljiltä tulevaisuuden mahdollisuuksiin
Tietämys ihmisen evoluutiosta on myös tarkentunut. Ensimmäiset esi-ihmisen jäänteet löydettiin 1856, vain kolme vuotta ennen ”Lajien synnyn” julkaisua, mutta Darwin pystyi siitä huolimatta selvittämään simpanssin ja gorillan avulla, että ihmisen alkukoti on Afrikassa. Fossiililöytöjen perusteella on muodostettu jatkumo vähitellen kehittyneistä lajeista, joista osa kuoli sukupuuttoon, mutta yhdestä tuli nykyihmisen (Homo sapiens) esi-isä. Dna-tutkimukset ovat osoittaneet, että simpanssi on ihmisen lähin sukulainen, ja että nykyisin elävät ihmiset ovat Afrikassa 100 000 - 150 000 vuotta sitten eläneiden ihmisten jälkeläisiä. Noin 40 000 vuotta sitten nykyihmisiä alkoi siirtyä Aasiaan ja sieltä vähitellen Eurooppaan. Menneisyytensä selvittämisen lisäksi ihminen pyrkii säätelemään myös tulevaisuuden kehitystään. Dna:n löytyminen ja tutkiminen on mahdollistanut esimerkiksi koeputkihedelmöityksen, ja nykyisin selvitetään jopa sitä, miten ihminen voisi itse ohjata omaa evoluutiotaan geneettisen muuntelun avulla.
Evoluution nopeus vaihtelee
Evoluutio jatkuu edelleen ja uusia lajeja kehittyy. Joskus evoluutio voi olla äärettömän nopeaa tai toisaalta myös liian hidasta. Bakteerit ja virukset lisääntyvät erittäin nopeasti, jolloin ne voivat myös muuntua muutamassa päivässä. Tiedemiehet pyrkivät joka vuosi ennustamaan, miten uudenlaiset influenssavirukset tulevat kehittymään, ja luomaan rokotteen, joka suojaisi ihmisen immuunijärjestelmää tartunnalta. Ihminen on itse osasyyllinen influenssaepidemioiden syntymiseen, koska tuotantoeläinten kasvatusympäristössä taudit saattavat kehittyä ja levitä nopeasti lajista toiseen. Myös hyönteistuholaisten evoluutio voi olla nopeaa, ja ongelmana on nimenomaan niille kehittyvä vastustuskyky torjunta-aineita kohtaan. Evoluutioprosessissa torjunta-aineita parhaiten kestävät yksilöt selviytyvät, mistä seuraa uusien, torjunta-aineille entistä vastustuskykyisempien kantojen syntyminen. Yritykset suojella kasveja johtavatkin joskus vain ympäristön turhaan saastumiseen. Vastaavasti evoluutio on liian hidasta, jos eliöt eivät pysty sopeutumaan tarpeeksi nopeasti muuttuneisiin ympäristöolosuhteisiin. Ilmastonmuutoksesta aiheutuva lumipeitteen nopeampi sulaminen erehdyttää esimerkiksi teeren pesimään liian aikaisin, jolloin poikaset paleltuvat ja kuolevat nälkään.
Evoluutiota tutkimalla löydetään aina jotain uutta. Jyväskylän yliopiston evoluutiotutkimuksen huippuyksikössä selvitetään esimerkiksi, miten pienet geenimuunnokset saavat aikaan suuria muutoksia tai miten jotkut geenit sopeutuvat paremmin muutoksiin kuin toiset.
Evoluution havainnollistamisen tärkeys - ja mahdottomuus?
Tutkijoita ja luonnontieteilijöitä lukuun ottamatta käsitys evoluutiosta tuntuu edelleen olevan monelle hämärän peitossa. Tämä voi johtua siitä, että lajien sisäistä valtavaa vaihtelua, luonnonvalintaa ja lajien muuttumista ei jokapäiväisessä elämässä pysty huomaamaan ilman vertailukohtia. Luonnontieteellisten museoiden pitäisikin pyrkiä havainnollistamaan, mihin evoluutio perustuu ja miten se käytännössä tapahtuu. Usein museossa vierailevalle saattaa kuitenkin perusnäyttelyiden perusteella syntyä virheellinen kuva staattisesta ja muuttumattomasta luonnosta. Perinteisesti museoissa esitellään vain tähänastisen evoluution lopputuloksia, kuten yksi kettu lajinsa edustajana. Tällöin syntyy helposti oletus, että kaikki ketut ovat ja ovat aina olleet täysin samanlaisia. Kuitenkin esimerkiksi esittelemällä pelkästään edellisen ja seuraavan sukupolven eroja voitaisiin luonnonvalintaa jo tehdä ymmärrettävämmäksi.
Evoluution ja luonnonvalinnan havainnollistaminen museoissa on kuitenkin haastavaa, koska evoluutioon johtavia mahdollisuuksia on loputtomasti. Lajien sisällä yksilöt ovat erilaisia ja erilaisuuksia syntyy koko ajan lisää, kun esimerkiksi perintötekijöissä tapahtuu mutaatioita, lisääntymiskumppanit valikoituvat satunnaisesti tai epäsatunnaisesti ja kun vanhempien geenit yhdistyvät satunnaisella tavalla jälkeläisissä. Samalla elinympäristöt, joissa luonnonvalinta toimii, muuttuvat. Museoiden tehtävä olisikin havainnollistaa evoluutiota yksinkertaistaen ja toisaalta korostaa, että täydellisesti luonnon toimintaa ei missään pystytä esittämään.
Alla olevasta linkistä pääsee Tübingenin yliopiston toteuttamalle nettisivulle, jossa evoluutiota on havainnollistettu kiinnostavasti muun muassa musiikkivideon ja pelin avulla:
Lähteet
Darwin, Charles (1859/2002), Lajien synty. 5. painos. Hämeenlinna: Karisto Oy.
Neffe, Jürgen (2009), ”Darwin evoluutioteorian lähteillä. Osa 1: Brasiliasta Patagoniaan” Kausijulkaisussa Geo 3/09, Helsinki: Sanoma Magazines Finland Oy, s. 22-55.
Neffe, Jürgen (2009), ”Darwin löytää pieniä jälkiä suurista voimista. Osa 2: Tulimaasta Galápagossaarille”. Kausijulkaisussa: Geo 4/09, Helsinki: Sanoma Magazines Finland Oy, s. 60-83.
Neffe, Jürgen (2009), ”Darwin tutkii ihmisen arvoitusta. Osa 3: Uudesta-Seelannista
Etelä-Afrikkaan”. Kausijulkaisussa: Geo 5-6/09, Helsinki: Sanoma Magazines Finland Oy, 54-75.
Helsingin Sanomat 13.1.2009, ”Kristityn uskottava evoluutioonkin” , ”Darwin osui ihmeen oikeaan”, D 1.
Helsingin Sanomat 10.2.2009, ”Darwinin luovuuden koti” , ”Juhlavuoden lukupaketti” , ”Darvinismia 200 vuoden kuluttua”, D 1.
Kaltiala, Ulla (2005), ”Aukusti Juhana Mela – suomalaisen luonnontieteen uranuurtaja”. Kausijulkaisussa: Kuopion yliopistolehti 1/2005, http://www.uku.fi/yliopistolehti/arkisto/0105/artikkeli11.shtml
Keskisuomalainen 8.1.2009, ”Evoluutio vaikuttaa arkipäivässä”, 24.
Keskisuomalainen 12.2.2009, ”Darwinin vaarallinen idea” , ”Aatteellinen kiista ei ole vielä ohi”, 24.
Kotiaho, Janne S. & Petri Ahlroth, Jari Haimi, Mikko Mönkkönen, Janne Vilkuna (2009), ”Evolution education in natural history museums”. Kausijulkaisussa: Trends in Ecology & Evolution, June 2009 Vol 24 No. 6. Elsevier Ltd.
Lagerspetz, Kari (2009), ”Biologinen ihmiskäsitys”. Kausijulkaisussa: Tieteessä tapahtuu 1/2009. Sastamala: Tieteellisten seurain valtuuskunta, 3-5.
Mappes, Johanna (2009), ”Evoluutio on kaikkialla!”. Kausijulkaisussa: Tiedonjyvä 2/09, Jyväskylän yliopiston tiedotuslehti. Jyväskylä: Jyväskylän yliopisto, 3.
Mappes, Johanna (2009), ”150 vuotta luonnonvalinnan teoriaa”. Kausijulkaisussa: Tieteessä tapahtuu 1/2009. Sastamala: Tieteellisten seurain valtuuskunta, 3-5.
Ranta, Pertti (2008), ”Amatööribiologi astui Beagleen - ja maailma mullistui”. Kausijulkaisussa: Tiede 12/2008, Helsinki: Sanoma Magazines Finland Oy, 34-41.
Internet-lähteet
http://www.amnh.org/exhibitions/darwin/
http://darwin-online.org.uk/darwin.html
http://artikkelihaku.kansallisbiografia.fi/artikkeli/3554/
http://artikkelihaku.kansallisbiografia.fi/artikkeli/3579/
http://artikkelihaku.kansallisbiografia.fi/artikkeli/3564/
http://fi.wikipedia.org/wiki/Evoluutioteorian_historia
http://www.mtv3.fi/uutiset/ilmiot.shtml/arkistot/ilmiot/2009/01/789949
http://www.guardian.co.uk/environment/2009/jul/22/lonesome-george-galapagos-tortoise-father
http://www.fmnh.helsinki.fi/info/media/kuvia/puutarha/index.htm
http://www.biomi.org/biologia/evoluutio/
http://www.vanamo.fi/PDF/LT2009_1,3.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Xanthopan_morgani
http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin's_finches
